3D视觉引导拆垛测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种3D视觉引导拆垛测量系统。3D视觉引导拆垛测量系统，包括：图像采集模块，用于采集待拆垛的图像信息以获取待拆垛中工件的长宽信息和抓取坐标；机器人，用于根据抓取坐标来分拆待拆垛上的工件；高度测量模块，用于对所述机器人抓取的工件进行高度测量以获得工件的高度信息。实现3D视觉引导拆垛测量系统能够自动测量工件的高度，以提高拆垛信息的准确性和时效性，满足不同高度尺寸工件的拆垛要求，以扩宽使用范围。

3-D Visual Guided Palletizing Measurement System

【技术实现步骤摘要】
3D视觉引导拆垛测量系统
本技术涉及制冷设备，尤其涉及一种3D视觉引导拆垛测量系统。
技术介绍
3D视觉引导拆垛系统是由传统的激光三角法原理组成的相机完成与被测物的相对运动获取物体的三维数据或者利用结构光原理静止拍摄物体通过解编码方式获取物体的三维数据，经过相机标定获得相机的内外参，将数据从图像坐标系转换到相机坐标系下，并通过手眼标定关系将工件的三维信息由相机坐标系转换到机器人坐标系下，对机器人坐标系下的三维数据选取模板，然后与模板进行匹配的算法处理获得工件的抓取坐标，通信方式传送给机器人，从而达到引导机器人进行拆垛的目的。该系统在工件上下料、物流仓储等领域有非常广泛的应用。目前，现有技术中的3D视觉引导拆垛测量系统，只能将工件从垛形上抓起，然后将工件放置到另一个工位(输送带或码垛工位处)，但是，在实际使用过程中，由于工件的高度尺寸存在差异性，无法获取工件的高度信息，针对高度尺寸不同的工件进行拆垛时，也无法完整给出被拆工件的外形尺寸，导致拆垛信息的准确性和时效性较差，在现实应用中有很大的局限性，使用范围受限制。如何设计一种能够自动测量工件的高度尺寸，以提高拆垛的信息的准确性和时效性并扩大使用范围的拆垛测量系统是本技术所要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术提供了一种3D视觉引导拆垛测量系统，实现3D视觉引导拆垛测量系统能够自动测量工件的高度，以提高拆垛信息的准确性和时效性，满足不同高度尺寸工件的拆垛要求，以扩宽使用范围。为达到上述技术目的，本技术采用以下技术方案实现：一种3D视觉引导拆垛测量系统，包括：图像采集模块，用于采集待拆垛的图像信息以获取待拆垛中工件的长宽信息和抓取坐标；机器人，用于根据抓取坐标来分拆待拆垛上的工件；高度测量模块，用于对所述机器人抓取的工件进行高度测量以获得工件的高度信息。进一步的，所述高度测量模块为点激光测距仪或声纳测距仪，所述高度测量模块设置在所述机器人的一侧并从抓取的工件的下方进行高度测量。进一步的，所述高度测量模块为线激光传感器或结构光传感器，所述高度测量模块设置在所述机器人的一侧并从抓取的工件的侧方进行高度测量。进一步的，所述图像采集模块安装在所述机器人的机器人臂上。进一步的，所述3D视觉引导拆垛测量系统还包括支撑架，所述支撑架的顶部安装所述图像采集模块。进一步的，所述支撑架的顶部还设置有电动滑台，所述图像采集模块安装在所述电动滑台上。进一步的，所述图像采集模块为线激光相机、结构光相机或多目相机。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：通过增加高度测量模块，使得机器人在抓取工件移动过程中，通过高度测量模块可以对工件的高度位置进行检测，根据检测的高度值进行计算便可以获得对应工件自身的高度信息，这样，所抓取工件的长宽高信息便可以准确的获取，能够针对不同高度的工件由机器人调整释放工件的高度位置，以满足不同规格尺寸垛型的拆垛要求，实现3D视觉引导拆垛测量系统能够自动测量工件的高度，以提高拆垛信息的准确性和时效性，满足不同高度尺寸工件的拆垛要求，以扩宽使用范围。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术3D视觉引导拆垛测量系统实施例的结构原理图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本实施例3D视觉引导拆垛测量系统，包括：图像采集模块1，用于采集待拆垛的图像信息以获取待拆垛中工件的长宽信息和抓取坐标；机器人2，用于根据抓取坐标来分拆待拆垛上的工件100；高度测量模块3，用于对所述机器人2抓取的工件100进行高度测量以获得工件的高度信息。具体而言，本实施例3D视觉引导拆垛测量系统通过图像采集模块1对码垛成型的工件进行垛型图像的采集处理后，便可以计算得出位于最上层的各个工件的抓取坐标，其中，抓取坐标的获取方式可以采用现有技术中3D视觉图像处理技术(例如：中国专利申请号201610676653.0和201710662010.5中公开的有关图像处理的技术)，在此不做限制。其中，机器人通过机器人臂抓取工件100在移动过程中，机器人臂将工件100移动到高度测量模块3处，通过高度测量模块3对工件100所在的高度进行测量，便可以计算出工件100的高度尺寸，这样，便可以获取该工件100对应的长宽高信息。其中，高度测量模块3的表现实体有多种方式，相对应的，针对不同的表现实体，测量高度的方式也不同，例如：高度测量模块3为点激光测距仪或声纳测距仪，所述高度测量模块3设置在所述机器人2的一侧并从抓取的工件的下方进行高度测量；或者，高度测量模块3为线激光传感器或结构光传感器，所述高度测量模块3设置在所述机器人2的一侧并从抓取的工件的侧方进行高度测量。进一步的，为了更好的采集垛型的图形信息，图像采集模块1安装方式有多种形式，例如：图像采集模块1安装在所述机器人2的机器人臂上，在实际使用过程中，机器人2在进行拆垛过程中，机器人臂带动图形采集模块1在垛型上方移动进行扫描以获取最上层工件的图像信息，即利用机器人2实现图像采集模块1动态拍摄图像。或者，本实施例3D视觉引导拆垛测量系统还包括支撑架11，所述支撑架11的顶部安装所述图像采集模块1，图像采集模块1将位于垛型的顶部位置，实现图像采集模块1静态拍摄图像；而支撑架11的顶部还设置有电动滑台，所述图像采集模块1安装在所述电动滑台上，即利用电动滑台实现图像采集模块1动态拍摄图像。其中，针对图像采集模块1具体表现实体，可以采用线激光相机、结构光相机或多目相机等图像采集设备。本技术还提供一种上述3D视觉引导拆垛测量系统的控制方法，包括：步骤1、通过图像采集模块采集待拆垛的图像信息，并根据采集到的图像信息计算获取抓取坐标。具体的，在进行拆垛过程中，图像采集模块基于结构光与双目视觉的三维重构原理，获取整体垛型的三维点云信息，并根据三维点云信息进行数据处理最终计算获得工件的抓取坐标。以抓取的工件为箱子为例进行说明。步骤1具体包括：步骤11、根据采集到的图像信息，获取X方向的分量图像imageX、Y方向的分量图像imageY、Z方向的分量图像imageZ。具体的，根据图像采集模块获取的三维点云信息有m行*n列像素点，每个像素点用一个结构体保存，结构体包括像素的灰度(Byte)及该点的x值，y值，z值，分别创建三幅m*n大小的图像imageX，imageY，imageZ，取每点的x，y，z三个值赋值，完成3幅图像的分量投影。步骤12、计算离图像采集模块最近的工件的高度值，以此高度值为基准筛选最上层的工件，并根据工件的外形信息进行匹配识别完成形状分割，以获取工件的轮廓形态信息。具体的，针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，包括：图像采集模块，用于采集待拆垛的图像信息以获取待拆垛中工件的长宽信息和抓取坐标；机器人，用于根据抓取坐标来分拆待拆垛上的工件；高度测量模块，用于对所述机器人抓取的工件进行高度测量以获得工件的高度信息；所述高度测量模块设置在所述机器人的一侧，所述机器人臂将工件移动到所述高度测量模块处，通过所述高度测量模块对工件所在的高度进行测量以计算出工件的高度尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，包括：图像采集模块，用于采集待拆垛的图像信息以获取待拆垛中工件的长宽信息和抓取坐标；机器人，用于根据抓取坐标来分拆待拆垛上的工件；高度测量模块，用于对所述机器人抓取的工件进行高度测量以获得工件的高度信息；所述高度测量模块设置在所述机器人的一侧，所述机器人臂将工件移动到所述高度测量模块处，通过所述高度测量模块对工件所在的高度进行测量以计算出工件的高度尺寸。2.根据权利要求1所述的3D视觉引导拆垛测量系统，其特征在于，所述高度测量模块为点激光测距仪或声纳测距仪，所述高度测量模块从抓取的工件的下方进行高度测量。3.根据权利要求1所述的3D视觉引导拆垛测量系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：高书征，王宁宁，陈春朋，林森，
申请(专利权)人：青岛旭升视觉有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37